张学武也曾经想过阻止双十二事变，不过由于热河、察哈尔、绥远三地的建设实在太过繁忙，而且张学武也清楚即便自己说了，张学良也未必能听，如果在这之前自己与张学良靠得太近，联系得太过频繁，事后蒋介石恐怕第一个秋后算账的就是自己了。
双十二事变是有其的必然性和偶然性的，不过张学良万万没有料到自己的堂弟张学武竟然不支持自己？因为在事件之初张学良还在刻意的防备张学武，在这一点上，张学良的做法是极其矛盾的。
在张学良看来如此重大的事件之下，张学武必将与其站在同一战线，因为自己扣押的是蒋介石，蒋介石以后也必定不会再信任手握重兵的张学武，所以自然而然的张学武要与自己站在一起。
一时之间，张学良突然发现自己与杨虎城竟然成了孤家寡人？全国声讨之声如潮似海，不过最让张学良惊心的是苏联方面真理报的大篇幅社论？竟然是大肆声讨自己的行径？那么中共许诺的云云还可能实现吗？
面对重兵压境的张学良得知后即通电警告何应钦，不可妄动干戈。为了和平解决事变，张学良决定要请中共前来商谈，于是十二月十七日周恩来率中共代表团前往西安。
而与此同时，宋子文以私人身份抵达西安后，立刻见到了蒋介石，并转交了宋美龄的信，并向张学良承诺尽快让宋美龄到西安进行谈判。十二月二十二日宋美龄在宋子文、戴笠、端纳的陪同下飞往西安。当日晚宋美龄同周恩来彻夜谈判，以求尽快解决事变带来的危机;并决定次日与张学良、杨虎城等进行三方会谈。
但是蒋介石没有意愿为他的承诺签订任何协议书，东北军和西北军有部下向张学良反应不满，最后几百名军官将张学良团团围住，有人其中大声叫嚷道：“我们提着脑袋给你干，怎么到最后连个签字都没有？如果事后算账我们的脑袋可都要不保了！”
张学良瞪着眼睛大声道：“你们政治觉悟没我高，蒋介石虽然被捕，但是其政治实力还在，现在既然我们要放他，要把他捧为领袖，那么逼他签字，他到时还会反悔，现在要一个君子协议也很好。”
张学良的这个提议遭到了杨虎城的反对，最后是在***人周恩来的劝说下，杨虎城才同意张学良的不签字放蒋的提议。
就在双方都在反复纠结之中，何应钦给张学武发来了密电，要求张学武所部随时做好能够快速进入山西的准备，阎锡山是个反复无常的家伙，其在双十二事变之前就与张学良勾勾搭搭，现在又急着跳出了倒张，所以假道灭虞是最好不过的选择了。
何应钦在双十二事件上的态度与宋子文的活跃可以说都让张学武感到了一定程度上压力，为了向蒋介石表示效忠，张学武的三个师的主力全部在绥远集结完毕，空军部队向西安不断派出侦察机，姚乐的利刃大队下属的二个特别作战分队也秘密的潜入了西安，张学武准备在万一事态出现失控的情况下武装营救蒋介石。